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氢气的意思、氢气的详细解释

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氢气的解释

“氢”的通称。

词语分解

专业解析

氢气是化学元素氢(Hydrogen)的单质形态,化学式为H₂。根据《现代汉语词典》释义,它是自然界最轻的气体,常温常压下呈无色、无味、无臭的稳定双原子分子形态,标准状况下密度为0.0899克/升。

从物理性质看,氢气具有极低沸点(−252.87℃)和熔点(−259.14℃),难溶于水,但可被钯、铂等金属吸附储存。其化学性质表现为强还原性,与氧气混合点燃可生成水(反应式:2H₂ + O₂ → 2H₂O),该特性使其成为清洁能源的核心成分。

在应用层面,氢气主要涉及三大领域:

  1. 工业:合成氨、甲醇及石油精炼的关键原料(参考《化工百科全书》);
  2. 能源:燃料电池的燃料载体,日本、德国已开展氢能列车试点(来源:国际能源署报告);
  3. 航天:液氢作为火箭推进剂,美国NASA航天飞机曾采用此技术。

使用氢气需遵循严格安全规范,因其爆炸极限宽泛(4%–75%),需避光密封储存,操作环境要求防静电和通风。词源方面,“氢”字源自“轻”的异体字,清代《化学鉴原》首次用该字描述这种最轻气体。

网络扩展解释

氢气(H₂)是氢元素的单质形态,以下是其详细解释:

  1. 基本定义
    氢气由双原子分子(H₂)构成,常温常压下为无色、无臭、无味的气体,具有极低密度(0.0899 g/L,标准大气压下),是已知最轻的气体。

  2. 物理性质

    • 密度仅为空气的1/14,可快速扩散。
    • 易通过微小孔隙逃逸,高温高压下甚至能穿透钢板。
  3. 化学性质

    • 极易燃烧,与氧气混合后遇明火可能爆炸。
    • 强还原性,常用于工业还原反应。
  4. 应用领域

    • 早期用途:填充飞艇、氢气球(因安全性问题后改用氦气)。
    • 现代用途:新能源开发(如氢燃料电池)、化工还原剂。
  5. 同位素
    自然界中存在氕(H¹)、氘(H²)、氚(H³)等同位素,另有多种人工合成同位素(如H⁴至H⁷)。

历史背景:16世纪通过金属与酸反应首次制得,1766年卡文迪许确认其为独立元素。工业制备多采用天然气或水煤气法,而非高能耗电解水。

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